Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè lórí Ìjíròrò nípa Àwọn Ìgbì Rédíò
Àwọn ìgbì rédíò jẹ́ irú ìtànṣán oníná tí ó ń ṣiṣẹ́ nínú ìbánisọ̀rọ̀ aláìlókùn. Pẹ̀lú àwọn ìgbì rédíò tí ó wà láti ìwọ̀n kilohertz díẹ̀ (kHz) sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ gigahertz (GHz), a ń lo àwọn ìgbì rédíò nínú onírúurú ìlò—láti àwọn ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ rédíò àti tẹlifíṣọ̀n sí àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ sẹ́ẹ̀lì. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ó jíròrò àpẹẹrẹ àwọn ìgbì rédíò àti àwọn àlàyé wọn láti ràn wá lọ́wọ́ láti lóye àwọn ìlànà àti ìlò àwọn ìgbì rédíò wọ̀nyí ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ìgbohùngbà àti Gígùn Ìgbì
Ìbéèrè:
Ibùdó rédíò kan máa ń gbé ìgbì rédíò jáde ní ìgbóná 100 MHz. Ṣírò ìwọ̀n ìgbì náà. (Iyára ìmọ́lẹ̀ jẹ́ 3 x 10^8 m/s.)
Ìjíròrò:
Ìwọ̀n ìgbà (f) àti ìgbì ìgbì (λ) ti àwọn ìgbì onínámọ́tíkì ní í ṣe pẹ̀lú iyára ìmọ́lẹ̀ (c) nípasẹ̀ ìṣirò náà:
\[ c = f \times \lambda \]
Dimana:
– \( c \) = iyára ìmọ́lẹ̀ (3 x 10^8 m/s)
– \( f \) = ìgbàkúgbà (100 MHz tàbí 100 x 10^6 Hz)
– \( \lambda \) = ìgbì omi (láti rí)
Láti inú ìṣirò tó wà lókè yìí, a lè ṣírò ìwọ̀n gígùn nípa:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Nítorí náà:
\[ \lambda = \frac{3 \igba 10^8}{100 \igba 10^6} = 3 \ \text{meter} \]
Nítorí náà, ìwọ̀n ìgbìn omi ti ìgbọ̀wọ́ 100 MHz jẹ́ mítà mẹ́ta.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Agbára Ìgbékalẹ̀ àti Líle
Ìbéèrè:
Ẹ̀rọ agbéròyìn rédíò oníwáátì 50 máa ń tú ìgbì rédíò jáde ní ìsotropic (ní gbogbo ọ̀nà). Ṣírò bí ìgbì rédíò náà ṣe le tó ní ìjìnnà mítà 10 sí ẹ̀rọ agbéròyìn náà.
Ìjíròrò:
A le ṣírò agbára (I) ti ìgbì tí a ń tú jáde nípasẹ̀ isotropic nípa:
\[ I = \frac{P}{A} \]
Dimana:
– \( P \) = agbara gbigbe (50 watts)
– \( A \) = agbegbe oju ti iyipo naa (4πr^2)
Ní ìjìnnà kan (r) = mita 10, agbègbè ojú bọ́ọ̀lù náà ni:
\[A = 4\pi (10)^2 = 400\pi \]
Nítorí náà:
\[ I = \frac{50}{400\pi} = \frac{1}{8\pi} \ \text{watt/m}^2 \]
Nítorí náà, agbára ìgbì rédíò ní ìjìnnà mítà mẹ́wàá sí ẹ̀rọ agbéròyìnjáde náà jẹ́ \( \frac{1}{8\pi} \) watt/m².
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Ìwọ̀n Ìwọ̀n àti Agbára Ìkànnì
Ìbéèrè:
Ikanni ibaraẹnisọrọ kan ni bandiwidi ti 20 MHz. Ti o ba nlo modulation QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), kini agbara ti ikanni naa ga julọ?
Ìjíròrò:
Ìṣàtúnṣe QPSK ní àwọn ìpele mẹ́rin tó yàtọ̀, nítorí náà ó lè gbé 2 bit fún àmì kan ní àkókò kan.
Iye awọn ami fun iṣẹju-aaya kan ti bandwidth 20 MHz le mu ni:
\[ \text{Symbol} = 20 \times 10^6 \ \text{symbol/second} \]
Níwọ́n ìgbà tí QPSK fi 2 bit ránṣẹ́ sí àmì kan, agbára tàbí iye 2 bit fún ìṣẹ́jú-àáyá (bítà) ni:
\[ \text{Bitrate} = 20 \times 10^6 \times 2 = 40 \ \text{Mbps} \]
Nitorinaa, agbara ti o pọ julọ ti ikanni naa jẹ 40 Mbps.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 4: Ìdádúró àti Ìdààmú
Ìbéèrè:
Agbérò rédíò kan ní ìgbóná 101.1 MHz máa ń ní ìdènà láti ọ̀dọ̀ agbérò rédíò mìíràn ní ìgbóná 101.3 MHz. Ṣírò ìgbóná rédíò tó ń jáde.
Ìjíròrò:
Ìwọ̀n ìlù \( f_{beat} \) wáyé nítorí ìyàtọ̀ láàárín àwọn ìpele ìpapọ̀ méjì, a sì lè ṣírò rẹ̀ nípa:
\[ f_{lu} = |f_1 – f_2| \]
Dimana:
– \( f_1 \) = 101.1 MHz
– \( f_2 \) = 101.3 MHz
Nítorí náà:
\[ f_{lu} = |101.1 – 101.3| = | -0.2 | = 0.2 \ \text{MHz} \]
Nítorí náà, ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ ìlù tí ó ń jáde jẹ́ 0.2 MHz.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 5: Ìpa Doppler nínú Àwọn Ìgbì Rédíò
Ìbéèrè:
Ibùdó rédíò kan máa ń gbé ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ jáde ní ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ 95 MHz. Ọkọ̀ òfurufú kan máa ń sún mọ́ ibùdó rédíò náà ní iyára 340 m/s. Ṣírò iyára tí ọkọ̀ òfurufú náà bá gbà tí iyára ìgbì rédíò bá dọ́gba pẹ̀lú iyára ìmọ́lẹ̀ (3 x 10^8 m/s).
Ìjíròrò:
A le ṣe afihan ipa Doppler fun awọn igbi redio bi:
\[ f_{accept} = f_{0} \left(\frac{c + v}{c}\right) \]
Dimana:
– \( f_0 \) = ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ àtilẹ̀wá (95 MHz)
– \( v \) = iyàrá ọkọ̀ òfúrufú (340 m/s)
– \( c \) = iyàrá ìgbì (3 x 10^8 m/s)
Nítorí náà:
\[ f_{accept} = 95 \igba 10^6 \left(\frac{3 \igba 10^8 + 340}{3 \igba 10^8}\ọtun) \]
\[ f_{accept} = 95 \igba 10^6 \left(\frac{3 \igba 10^8 + 3.4 \igba 10^2}{3 \igba 10^8}\ọtun) \]
\[ f_{accept} \approx 95 \times 10^6 \left(1 + \frac{3.4 \times 10^2}{3 \times 10^8}\right) \]
\[ f_{accept} \approx 95 \times 10^6 \left(1 + 1.1333 \times 10^{-6}\right) \]
\[ f_{accept} \approx 95 \times 10^6 \times 1.0000011333 \]
\[ f_{accept} \approx 95.000107 \ \text{MHz} \]
Nítorí náà, ìgbà tí ọkọ̀ òfúrufú tó ń bọ̀ yìí ń gbà jẹ́ ní ayika 95.000107 MHz.
Penutup
Lílóye àwọn ìlànà ìpìlẹ̀ àti àwọn ìlànà ìṣirò ti àwọn ìgbì rédíò ṣe pàtàkì ní onírúurú ẹ̀ka ìmọ̀ ẹ̀rọ àti ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì. Àwọn ìṣòro tí a mẹ́nu kàn lókè yìí fúnni ní àpẹẹrẹ díẹ̀ nípa bí a ṣe lè lo fisiksi ìgbì rédíò ní onírúurú ipò ìṣe. Ọ̀nà sí òye jíjinlẹ̀ ni nípasẹ̀ ìṣe déédéé àti ìwádìí àwọn ohun èlò gidi ti àwọn ìgbì rédíò nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀ tí a ń lò lójoojúmọ́.
